Eerste elektrische grondboorinstallatie ter wereld

Minister Hugo de Jonge voor Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening maakte in oktober bouwafspraken voor de bouw van 900.000 nieuwe woningen tot 2030. Nederland staat voor de uitdaging om dit zo emissievrij mogelijk te doen. Vooral na het schrappen van de bouwvrijstelling stikstof door Raad van State op 2 november 2022. Grondboorinstallaties die op fossiele brandstoffen werken voldoen niet meer aan de huidige milieunormen. In steden als Amsterdam zijn door fossiele brandstoffen aangedreven grondboorinstallaties voor de aanleg van bodemenergiesystemen per 2025 verboden. “Zowel de intrinsieke motivatie om steeds duurzamer en efficiënter te werken, als de steeds grotere invloed van nieuwe regelgeving zorgt voor urgentie”, aldus initiatiefnemer Bert Draaijer, eigenaar van bronspecialist Duratherm. “Elektrisch boren wordt simpelweg de standaard.”

Elektrisch boren

De 300-E, de eerste volledig elektrisch aangedreven grondboorinstallatie, is sinds 2019 in ontwikkeling. Bert Draaijer rekende toen met interim projectleider John Habers van Duratherm uit hoe ze de transitie naar elektrische boorinstallaties konden realiseren. Het verduurzamen van het machinepark – Duratherm beschikt over zo’n tien grondboorinstallaties – zou veel tijd en geld in beslag nemen. Duratherm zocht opnieuw de samenwerking op met de ingenieurs van WE Engineers, en met Conrad, de enige producent van maatwerk grondboormachines in Nederland. De combinatie van kennis en kunde heeft geresulteerd in het relatief snel ontwikkelen van een elektrische grondboorinstallatie die voldoet aan de huidige eisen in de markt.

De nieuwe Combi 300-E doet qua gebruiksgemak en bediening niet onder voor de bestaande Combi 300 die inzetbaar is voor boorprincipes als spoelboringen, zuigboringen en luchtliftboringen. Testen laten zien dat de all-electric versie een aantal bijkomende voordelen heeft zoals minder geluidsoverlast, minder onderhoud en geen uitstoot van schadelijke stoffen. “Door een oude grondboorinstallatie met zware dieselmotor te ‘elektrificeren’ maakten we een grondige analyse van de benodigde energie voor iedere component. Samen zochten we continu naar de balans tussen opbrengst, gewicht, maatvoering, kosten en gebruiksvriendelijkheid”, zegt Habers.

Accu’s laden

De 300-E is uitgerust met zes lithiumaccu’s van 192 kW/hr per stuk, met een spanning van 650 volt om de vier compacte en krachtige watergekoelde permanentmagneetmotoren aan te drijven. De twee in de machine geïnstalleerde accu’s kunnen tijdens gebruik worden gewisseld. Twee andere accu’s worden door zonne-energie opgeladen. De 300-E kan tijdens het boren met een grip-aansluiting worden gevoed door bouwstroom. Tijdens het boren kan daar tot 50 kW van worden gebruikt en ’s nachts mee worden geladen.

Het aantal draaiuren van de machine is afhankelijk van het type boring en de geologische samenstelling van de grond. “Tijdens proefboringen zagen we dat het accuverbruik relatief laag is”, aldus Bernt Barink van WE Engineers. “De machines gebruikten slechts 15 van de verwachte 25 kWh. Nieuwe testen moeten aantonen hoe de Combi 300-E zich presteert onder verschillende omstandigheden en in andere grondsamenstellingen.”

Geen vermogensverlies

Om het rendement te maximaliseren is het systeem uitgerust met vier accu’s, zodat alle grote energieverbruikers tijdens het boren direct elektrisch zijn aangedreven, zonder vermogensverlies van de hydraulische componenten. “Met de bestaande oplossingen levert dat al snel zo’n 20 tot 25 procent rendementsvoordeel op, wat uiteraard een positief effect heeft op het batterijgebruik”, aldus Bram Muurlink, eigenaar en Head of Innovation van Conrad.

Guido van Tongeren, lid van het dagelijks bestuur van Bouwend Nederland en directeur Water & Techniek Henk van Tongeren, vinden de elektrificatie die Conrad doorvoert in haar productlijn een prachtig voorbeeld van innovatie: “Ook op Europees niveau juichen we dit soort positieve ontwikkelingen enorm toe. Dit wordt de nieuwe standaard.” De drie partners in dit project maakten bij de ontwikkeling gebruik van een subsidieprogramma van Operationeel Programma Oost (OP Oost) voor bedrijven en kennisinstellingen in de provincies Overijssel en Gelderland. De 300-E is per direct beschikbaar.